DE825418C

DE825418C - Dampfkraftanlage, bestehend aus einer Kolbenmaschine und einer mit ihr durch ein Getriebe verbundenen Turbine

Info

Publication number: DE825418C
Application number: DE1948P0000332
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Wilcken
Original assignee: KARL WILCKEN DIPL ING
Current assignee: KARL WILCKEN DIPL ING
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-12-17

Description

Dampfkraftanlage, bestehend aus einer Kolbenmaschine und einer mit ihr durch ein Getriebe verbundenen Turbine Bei den bekannten, aus einer Kolbendampfmaschine mit Abdampfturbine bestehenden Kraftanlagen, die, wie z. B. die Schiffsantriebe, aus jeder Kurbelstellung der Kolbenmaschine mit Sicherheit anfahren sollen, wird dieser Forderung durch entsprechende Gestaltung der Kolbenmaschine genügt. Die dazu angewandten Mittel sind: Große Füllung des Elochdruckzylinders mit dadurch bedingter mehrstufiger Dampfdehnung im Hochdruck- und Niederdruckzylinder und doppelt wirkende Bauart der Maschine. Daraus ergibt sich ein verhältnismäßig hohes und noch dazu verschiedenes Triel>-werksgewicht der einzelnen Zylinder. Dieses aber steht der Entwicklung der Maschine zu höherer Schnelläufigkeit von vornherein im Wege.
Dieser Nachteil wird bei der Kraftanlage entsprechend der Erfindung dadurch vermieden, daß auf das Anfahren aus dem Stillstand mit der Kolbenmaschine grundsätzlich verzichtet und diese Aufgabe der Turbine übertragen wird. Zu dem Zwecke ist nach der Erfindung eine solche Einrichtung getroffen, daß selbsttätig der Turbine beim Anfahren gedrosselter Frischdampf zugeführt wird, daß sie aber während des normalen Laufes mit Abdampf der Kolbenmaschine arbeitet. Bei einer zweiten Ausführungsform ist der Turbine eine Hochdruckstufe vorgeschaltet, die beim Anfahren selbsttätig ri@it ungedrosseltem Frischdampf beaufschlagt wird, danach aber leer mitläuft.
Die Einrichtung nach der Erfindung besteht in einem drehzahlabhängigen Regler, der die Frischdampfzufuhr zur Turbine während des Anfahrens offen hält, sie aber nach Erreichen einer gewissen Mindestdrehzahl absperrt. Für diesen Zweck eignet sich besonders ein astatischer Fliehkraftregler, weil er mir auf die beiden Endstellungen entsprechend Frischdampfzufuhr offen und Frischdampfzufuhr geschlossen regelt, ohne in Zwischenstellungen zu verharren.
Mit der Erfindung wird erreicht, daß die Kolbenmaschine einfach wirkend gebaut sein und mit kleiner Füllung und einstufiger Dampfdehnung in den Zylindern arbeiten kann. Damit wird sie geeignet für hohe Schnelläufigkeit, beansprucht nur wenig Raum und ist leicht im Gewicht.
In der Abb. i ist eine Anordnung gemäß der Erfindung beispielsweise für Schiffsantrieb dargestellt. i ist die Kolbenmaschine, die mit einstufiger Dampfdehnung in den unter sich vollkommen gleichen Zylindern arbeitet. Über ein Zahnradgetriebe 2 ist sie mit der Turbine 3, die aus einem Vorwärtsteil 24 und einem Rückwärtsteil25 besteht, und mit der Schraubenwelle 4 gekuppelt. Bei normalem Betrieb strömt der Dampf vom Manövrierventil 5 durch die Hauptdampfleitung 6 der Kolbenmaschine zu, verläßt diese durch die Verbindungsleitung 7 und gelangt über ein Rückschlagventil 8 zur Turbine 3, von der er je nach Stellung des U msteuerschiebers 9 entweder den Vorwärts-oder den Rückwärtsteil durchströmt. Von der Turbine führt der Weg des Dampfes durch das Ab- dampf rohr io nach dem Kondensator i i. Von dem Hauptdampfrohr 6 führt eine Umgehung 12 nach der Verbindungsleitung 7. In der Umgehungsleitung ist ein Druckminderventil 15 und außerdem das Absperrventil 14 angeordnet, das von dem drehzahlabhängigen Regler 13 betätigt wird. Der Regler ist in an sich bekannter Weise so eingerichtet, daß das Ventil 14 vom Stillstand der Maschine bis zu einer gewissen Mindestdrehzahl, die etwa 1/8 bis 1/4 der Vollastdrehzahl betragen mag, geöffnet, oberhalb der Mindestdrehzahl aber geschlossen ist.
Die Steuerung der Frischdampfzufuhr zur Turli ne kann auch durch Flüssigkeitsdruck erfolgen. In der Abb.2 ist 16 ein Kraftkolben, der, vom Flüssigkeitsdruck im Zylinder 17 nach rechts bewegt, die Drossel 14 in der Frischdampfleitung zur Turbine schließt. Der Flüssigkeitsdruck wird von der Zahnradpumpe 18 erzeugt, die mit der Kolbenmaschine gekuppelt ist. Die Flüssigkeit strömt in einem dauernden Kreislauf von der Druckseite i9 der Pumpe über die Drosselöffnung 2o nach der Saugseite 21. Bei umgekehrter Drehrichtung sind Druck- und Saugseite vertauscht, cla die Anordnung vollkommen symmetrisch ist. Das Zweiwegerückschlagventi122 verbindet stets selbsttätig die jeweilige Druckseite der Pumpe mit dem zum Steuerzylinder 17 führenden Kanal 23. Bei Stillstand der Maschine steht der Kolben 16 infolge der Wirkung der Feder 26 in seiner linken Endlage. Die Drossel 14 ist geöffnet, es kann Frischdampf zur Turbine strömen. Sobald die Maschine und damit die Zahnradpumpe in der gezeichneten Drehrichtung zu laufen beginnt, entwickelt sich in der Kammer i9 ein Überdruck. Dieser pflanzt sich über das Zweiwegerückschlagventil 22 und die Leitung 23 in den Zylinder 17 fort. Er bewegt den Kolben 16 gegen den Federdruck nach rechts und schließt die Drossel 14.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Dampfkraftanlage, die aus einer Kolbendampfmaschine und einer mit ihr durch ein Getriebe verbundenen Abdampfturhine besteht und bei der die Turbine oder ihr Hochdruckteil durch eine Umgehungsleitung Frischdampf erhalten kann und bei der diese Frischdampfzufuhr durch einen drehzahlabhängigen Regler gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler die Frischdampfzufuhr beim Anfahren offen hält und oberhalb einer gewissen Mindestdrehzahl sperrt.
2. Dampfkraftanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler ein astatischer Fliehkraftregler ist.
3. Dampfkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler ein hydraulischer Regler ist, der aus einer in beiden Drehrichtungen gleichartig -%virkenden Purhpe und einer Drosselvorrichtung besteht. Angezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 34478o; Zeitschrift "Schiffbau, Schiffahrt und Hafenbau". 34. Jahrgang. Heft io/ii, S.9; schwedische Patentschrift Nr. 113308.